STOCKAGE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

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Le stockage mécanique de l’électricité

Le stockage mécanique de l’électricité est aujourd’hui principalement réalisé grâce à trois technologies différentes qui utilisent l’énergie potentielle (stockage hydraulique), l’énergie cinétique (volants d’inertie) et la compression.

Les stations de transfert d’énergie par pompage

Centrale hydraulique « réversible », la station de transfert d’énergie par pompage ou STEP consiste à faire circuler de l’eau entre deux réservoirs, naturels (cours d’eau, mer ou océan) ou artificiels (lacs de barrage), proches mais situés à des altitudes différentes. La quantité d’énergie stockée est proportionnelle à la quantité d’eau contenue dans le réservoir le plus haut et au dénivelé entre ces deux réserves d’eau. C’est de loin la solution la plus utilisée (environ 96 p. 100 de la capacité mondiale de stockage) car elle permet de stocker mécaniquement sous forme d’énergie potentielle de grandes quantités d’énergie électrique lors de périodes de surproduction.

Principe de fonctionnement d’une station de transfert d’énergie par pompage

Dessin : Principe de fonctionnement d’une station de transfert d’énergie par pompage

Dessin

Ouvrage produisant de l'électricité et pouvant la stocker, la station de transfert d'énergie par pompage ou STEP nécessite la construction de deux retenues d'eau situées à des altitudes différentes et l'utilisation de groupes turbine-alternateur réversibles : en mode électropompe (en a),... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les STEP sont équipées de groupes hydroélectriques réversibles, dits « synchrones » : en phase de stockage d’énergie, ils fonctionnent comme un ensemble pompe-moteur, consommant de l’électricité pour pomper l’eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur ; en phase de restitution d’énergie, ils fonctionnent en mode « turbine-alternateur », produisant ainsi de l’électricité lors du transfert de l’eau vers le réservoir le plus bas.

Utilisée depuis la fin du xixe siècle, ce type de stockage, dit hydraulique, repose sur une technologie mature, de grande durée de vie (ouvrages en béton) et flexible car elle répond quasiment en temps réel (le délai étant le temps d’ouverture des vannes) à de fortes demandes de puissance du réseau électrique. Bien que l’investissement pour construire ces ouvrages de grande ampleur soit très important, la grande quantité d’énergie qu’ils peuvent accumuler et surtout leur durée de vie (supérieure à quarante ans) en font aujourd’hui l’option de stockage la moins coûteuse (en euros par kWh et par cycle de charge/décharge) [...]

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Capacités et types de stockage de l’électricité dans le monde pour les applications stationnaires

Capacités et types de stockage de l’électricité dans le monde pour les applications stationnaires
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Principe de fonctionnement d’une station de transfert d’énergie par pompage

Principe de fonctionnement d’une station de transfert d’énergie par pompage
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Représentation schématique d’un accumulateur et ses caractéristiques

Représentation schématique d’un accumulateur et ses caractéristiques
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Différentes technologies de batteries

Différentes technologies de batteries
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Écrit par :

  • : professeur de chimie, enseignant-chercheur, université de Picardie Jules-Verne, Amiens
  • : ingénieur de recherche CNRS, directeur du Laboratoire de réactivité et de chimie des solides, université de Picardie Jules-Verne, Amiens
  • : professeur en sciences des matériaux à l'université Toulouse-III-Paul-Sabatier, membre de l'Académie des Sciences

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Pour citer l’article

Dominique LARCHER, Mathieu MORCRETTE, Patrice SIMON, « STOCKAGE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 juillet 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/stockage-de-l-energie-electrique/